JP2016207236A - Semiconductor integrated circuit device and analysis method for the same - Google Patents

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好秀 中村
Yoshihide Nakamura
好秀 中村
保志 岡
Yasushi Oka
保志 岡
健治 塩沢
Kenji Shiozawa
健治 塩沢
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce failure analysis time.SOLUTION: A semiconductor integrated circuit device according to one embodiment comprises: a MOSFET m1 connected to a word line WL of a memory cell array 10; and an OR logic gate g1 connected to the MOSFET m1. The OR logic gate g1 includes a first input terminal to which a low power consumption mode control signal n2 is inputted, a second input terminal to which an analysis control signal n3 is inputted, and an output terminal connected to a gate of the MOSFET m1. The semiconductor integrated circuit device is brought into an analysis state when the analysis control signal n3 is at H-level.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、半導体集積回路装置およびその解析方法に関し、特に、メモリの不良ワード線の特定を容易にする技術に関する。   The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device and an analysis method thereof, and more particularly to a technique for facilitating identification of a defective word line of a memory.

半導体集積回路装置の一例として、マイクロコンピュータ(以下、マイコンとも称する)がある。マイコンには、CPU(Central Processing Unit)や、RAM(Random Access Memory)などのメモリ、各種電圧を発生する電圧発生回路などが搭載されている。例えば、マイコンに関する技術として、特許文献1がある。   An example of the semiconductor integrated circuit device is a microcomputer (hereinafter also referred to as a microcomputer). The microcomputer includes a memory such as a CPU (Central Processing Unit) and a RAM (Random Access Memory), a voltage generation circuit that generates various voltages, and the like. For example, there is Patent Literature 1 as a technology related to a microcomputer.

特開2009−187611号公報JP 2009-187611 A

上述したマイコンには、チップ上にRAMが搭載されている、いわゆるマイコンのオンチップRAMがある。このマイコンのオンチップRAMにおいて、ワード線の不良は論理アドレスと実体配線の配列との一致を確認することから始まる。しかし、ダミー配線、多段デコード、マルチアドレスのため、論理アドレスと実体配線の配列とは必ずしも一致しているとは限らない。加えて、古い製品ではフロアプランや、レイアウト上の配線ネット情報の不備や亡失が上記確認を困難にしている。   The microcomputer described above includes a so-called microcomputer on-chip RAM in which a RAM is mounted on a chip. In the on-chip RAM of this microcomputer, the defect of the word line starts by confirming the coincidence between the logical address and the actual wiring arrangement. However, because of dummy wiring, multi-stage decoding, and multi-addressing, the logical address and the actual wiring arrangement do not always match. In addition, in the old product, the above-mentioned confirmation is difficult due to incompleteness or loss of wiring plan information on the floor plan or layout.

そのような場合、FIB(Focused Ion Beam)で良品のワード線を切断加工して論理評価を行い、想定した論理アドレスでフェイルすることで位置確認を行う。しかし、この方法では、FIB加工とテスター評価との工数の増分が約1日に及ぶことや、推定が外れた場合は繰り返しが発生し、さらに工数増大を招く危惧を有する。反対に、不良品自体を観察して不良箇所を確認できれば、解析所要時間の短縮を図ることが期待できる。   In such a case, a good word line is cut and processed by FIB (Focused Ion Beam) to perform logical evaluation, and the position is confirmed by failing at an assumed logical address. However, with this method, there is a risk that the increase in man-hours between FIB processing and tester evaluation will be about one day, and if the estimation is deviated, repetition will occur, and the man-hour will increase. On the contrary, if the defective part can be confirmed by observing the defective product itself, it can be expected to shorten the time required for analysis.

その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。   Other problems and novel features will become apparent from the description of the specification and the accompanying drawings.

一実施の形態における半導体集積回路装置は、複数のメモリセルおよび複数のワード線を含むメモリセルアレイと、前記複数のワード線に接続される複数のトランジスタと、前記複数のトランジスタに接続される論理回路と、を有する。前記論理回路は、第1入力端子に制御信号が入力され、第2入力端子に解析用制御信号が入力され、出力端子が前記トランジスタのゲートに接続されている。   A semiconductor integrated circuit device according to an embodiment includes a memory cell array including a plurality of memory cells and a plurality of word lines, a plurality of transistors connected to the plurality of word lines, and a logic circuit connected to the plurality of transistors. And having. In the logic circuit, a control signal is input to a first input terminal, an analysis control signal is input to a second input terminal, and an output terminal is connected to the gate of the transistor.

一実施の形態における別の半導体集積回路装置は、複数のメモリセルおよび複数のワード線を含むメモリセルアレイと、前記複数のワード線に接続される、複数の第1トランジスタおよび複数の第2トランジスタと、を有する。前記第1トランジスタは、ゲートに制御信号が入力され、ソースが接地電圧に接続され、ドレインが前記ワード線に接続されている。前記第2トランジスタは、ゲートに解析用制御信号が入力され、ソースが電源電圧に接続され、ドレインが前記ワード線に接続されている。   Another semiconductor integrated circuit device according to an embodiment includes a memory cell array including a plurality of memory cells and a plurality of word lines, a plurality of first transistors and a plurality of second transistors connected to the plurality of word lines, Have. In the first transistor, a control signal is input to a gate, a source is connected to a ground voltage, and a drain is connected to the word line. The second transistor has a gate to which an analysis control signal is input, a source connected to a power supply voltage, and a drain connected to the word line.

一実施の形態における半導体集積回路装置の解析方法は、メモリセルアレイの各ワード線に電流を流し、物理現象の発生状態を観察することにより、不良を起こしているワード線の位置を特定する工程を有する。   An analysis method of a semiconductor integrated circuit device according to an embodiment includes a step of identifying a position of a word line causing a defect by passing a current through each word line of a memory cell array and observing a state of occurrence of a physical phenomenon. Have.

一実施の形態によれば、不良解析時間の短縮を図ることができる。   According to one embodiment, the failure analysis time can be shortened.

本発明の実施の形態に対する比較技術において、低消費電力モードにおけるRAMの動作を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining an operation of a RAM in a low power consumption mode in a comparison technique with respect to the embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に対する比較技術において、メモリのワード線に関する不良を説明するための図であり、(a)はワード線とメモリセルとの関係を示す図、(b)はワード線の切断による不良位置の確認方法を示す図である。In the comparison technique with respect to the embodiment of the present invention, it is a diagram for explaining a defect related to the word line of the memory, (a) is a diagram showing the relationship between the word line and the memory cell, (b) is a cut of the word line It is a figure which shows the confirmation method of the defect position by this. 本発明の実施の形態1におけるマイコンにおいて、RAMおよび制御信号配線を含むチップ全体の構成を説明するための図である。In the microcomputer in Embodiment 1 of this invention, it is a figure for demonstrating the structure of the whole chip | tip including RAM and control signal wiring. 本発明の実施の形態1におけるマイコンにおいて、ワード線浮き防止トランジスタのMOSFETのゲート制御信号の接続を説明するための図である。In the microcomputer according to the first embodiment of the present invention, it is a diagram for explaining the connection of the gate control signal of the MOSFET of the word line floating prevention transistor. 本発明の実施の形態1におけるマイコンにおいて、低消費電力モード制御信号と解析用制御信号との組み合わせによるメモリの状態を説明するための図である。In the microcomputer in Embodiment 1 of this invention, it is a figure for demonstrating the state of the memory by the combination of the low power consumption mode control signal and the control signal for analysis. 本発明の実施の形態1におけるマイコンにおいて、故障解析方法の手順を説明するためのフローチャートである。4 is a flowchart for explaining a procedure of a failure analysis method in the microcomputer according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に対する比較技術において、低消費電力モードの制御機能だけに対応した回路とそのレイアウトを示す図である。In the comparison technique with respect to the embodiment of the present invention, it is a diagram showing a circuit corresponding only to the control function of the low power consumption mode and its layout. 本発明の実施の形態1におけるマイコンにおいて、低消費電力モードの制御機能に解析用制御信号による制御機能を追加した回路とそのレイアウトを示す図である。In the microcomputer in Embodiment 1 of this invention, it is a figure which shows the circuit which added the control function by the control signal for an analysis to the control function of the low power consumption mode, and its layout. 本発明の実施の形態2におけるマイコンにおいて、RAMおよび制御信号配線を含むチップ全体の構成を説明するための図である。In the microcomputer in Embodiment 2 of this invention, it is a figure for demonstrating the structure of the whole chip | tip including RAM and control signal wiring. 本発明の実施の形態3におけるマイコンにおいて、ワード線にワード線浮き防止トランジスタのMOSFETと解析評価用のMOSFETとを接続した構成を説明するための図である。In the microcomputer in Embodiment 3 of this invention, it is a figure for demonstrating the structure which connected MOSFET of the word line floating prevention transistor and MOSFET for analysis evaluation to the word line. 本発明の実施の形態4におけるマイコンにおいて、複数のRAMおよび制御信号配線を含むチップ全体の構成(複数のメモリに対してワード線浮き防止トランジスタのゲート制御信号を別個に送る構成)を説明するための図である。In the microcomputer according to the fourth embodiment of the present invention, a configuration of the entire chip including a plurality of RAMs and control signal wirings (a configuration in which a gate control signal of a word line floating prevention transistor is separately sent to a plurality of memories) will be described. FIG. 本発明の実施の形態4におけるマイコンにおいて、複数のRAMおよび制御信号配線を含むチップ全体の別の構成(複数のメモリに対してワード線浮き防止トランジスタのゲート制御信号を共通化した構成)を説明するための図である。In the microcomputer according to the fourth embodiment of the present invention, another configuration of the entire chip including a plurality of RAMs and control signal wirings (a configuration in which a gate control signal of a word line floating prevention transistor is shared with a plurality of memories) will be described. It is a figure for doing. 本発明の実施の形態5におけるマイコンにおいて、I/O機能切り替え機能により解析用制御信号と別個の論理とを切り替えて使用する例のチップ全体の構成を説明するための図である。In the microcomputer in Embodiment 5 of this invention, it is a figure for demonstrating the structure of the whole chip | tip of the example which switches and uses the control signal for analysis and a separate logic by an I / O function switching function.

以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらは互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。   In the following embodiment, when it is necessary for the sake of convenience, the description will be divided into a plurality of sections or embodiments. However, unless otherwise specified, they are not irrelevant, and one is the other. Some or all of the modifications, details, supplementary explanations, and the like are related.

また、以下の実施の形態において、要素の数等(個数、数値、量、範囲等を含む)に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。   Further, in the following embodiments, when referring to the number of elements (including the number, numerical value, quantity, range, etc.), especially when clearly indicated and when clearly limited to a specific number in principle, etc. Except, it is not limited to the specific number, and may be more or less than the specific number.

さらに、以下の実施の形態において、その構成要素(要素ステップ等も含む)は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。   Further, in the following embodiments, the constituent elements (including element steps and the like) are not necessarily indispensable unless otherwise specified and apparently essential in principle. Needless to say.

同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうではないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。   Similarly, in the following embodiments, when referring to the shape, positional relationship, etc., of components, etc., unless otherwise specified, and in principle, it is considered that this is not clearly the case, it is substantially the same. Including those that are approximate or similar to the shape. The same applies to the above numerical values and ranges.

[実施の形態の概要]
まず、実施の形態の概要について説明する。本実施の形態の概要では、一例として、括弧内に実施の形態の対応する構成要素および符号等を付して説明する。
[Outline of the embodiment]
First, an outline of the embodiment will be described. In the outline of the present embodiment, as an example, description will be given with the corresponding constituent elements and reference numerals of the embodiment in parentheses.

一実施の形態における半導体集積回路装置は、複数のメモリセルおよび複数のワード線を含むメモリセルアレイ(メモリセルアレイ10)と、前記複数のワード線に接続される複数のトランジスタ(MOSFETm1)と、前記複数のトランジスタに接続される論理回路(OR論理ゲートg1)と、を有する。前記論理回路は、第1入力端子に制御信号(低消費電力モード制御信号n2)が入力され、第2入力端子に解析用制御信号(解析用制御信号n3)が入力され、出力端子が前記トランジスタのゲートに接続されている。   A semiconductor integrated circuit device according to an embodiment includes a memory cell array (memory cell array 10) including a plurality of memory cells and a plurality of word lines, a plurality of transistors (MOSFET m1) connected to the plurality of word lines, and the plurality And a logic circuit (OR logic gate g1) connected to the transistors. In the logic circuit, a control signal (low power consumption mode control signal n2) is input to a first input terminal, an analysis control signal (analysis control signal n3) is input to a second input terminal, and an output terminal is the transistor Connected to the gate.

一実施の形態における別の半導体集積回路装置は、複数のメモリセルおよび複数のワード線を含むメモリセルアレイ(メモリセルアレイ10)と、前記複数のワード線に接続される、複数の第1トランジスタ(MOSFETm1)および複数の第2トランジスタ(MOSFETm2)と、を有する。前記第1トランジスタは、ゲートに制御信号(低消費電力モード制御信号n2)が入力され、ソースが接地電圧に接続され、ドレインが前記ワード線に接続されている。前記第2トランジスタは、ゲートに解析用制御信号(解析用制御信号n3)が入力され、ソースが電源電圧に接続され、ドレインが前記ワード線に接続されている。   Another semiconductor integrated circuit device according to an embodiment includes a memory cell array (memory cell array 10) including a plurality of memory cells and a plurality of word lines, and a plurality of first transistors (MOSFET m1) connected to the plurality of word lines. ) And a plurality of second transistors (MOSFET m2). The first transistor has a gate receiving a control signal (low power consumption mode control signal n2), a source connected to a ground voltage, and a drain connected to the word line. The second transistor has a gate to which an analysis control signal (analysis control signal n3) is input, a source connected to a power supply voltage, and a drain connected to the word line.

一実施の形態における半導体集積回路装置の解析方法は、メモリセルアレイの各ワード線に電流を流し、物理現象の発生状態を観察することにより、不良を起こしているワード線の位置を特定する工程(S4)を有する。   According to an analysis method of a semiconductor integrated circuit device in an embodiment, a current is passed through each word line of a memory cell array, and a physical phenomenon occurrence state is observed to identify a position of a word line causing a defect ( S4).

以下、上述した実施の形態の概要に基づいた各実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、各実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号または関連する符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。   Hereinafter, each embodiment based on the outline | summary of embodiment mentioned above is described in detail based on drawing. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiments, and the repetitive description thereof will be omitted.

また、以下においては、実施の形態の特徴を分かり易くするために、実施の形態に対する比較技術と比較して説明する。   Further, in the following, in order to make the features of the embodiment easier to understand, a description will be given in comparison with a comparative technique for the embodiment.

[実施の形態に対する比較技術]
本実施の形態に対する比較技術について、図1〜図2を用いて説明する。図1は、本実施の形態に対する比較技術において、低消費電力モードにおけるRAMの動作を説明するための図である。図1は、前述した特許文献1における図2に相当する図である。図2は、メモリのワード線に関する不良を説明するための図であり、(a)はワード線とメモリセルとの関係を示す図、(b)はワード線の切断による不良位置の確認方法を示す図である。
[Comparison technology to the embodiment]
A comparison technique with respect to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram for explaining the operation of a RAM in a low power consumption mode in a comparison technique with respect to the present embodiment. FIG. 1 is a diagram corresponding to FIG. 2 in Patent Document 1 described above. 2A and 2B are diagrams for explaining a defect related to a word line of a memory. FIG. 2A is a diagram illustrating a relationship between a word line and a memory cell, and FIG. 2B is a method for confirming a defect position by cutting the word line. FIG.

図1は、半導体集積回路装置の一例としてのマイコンにおいて、チップ上にRAMが搭載されている、いわゆるマイコンのオンチップRAMを示すものである。図1では、オンチップRAMとして、SRAMを例に示している。図1に示すように、RAMは、内部電源電圧SVDDによって駆動されるメモリセルアレイ10と、内部電源電圧VDDによって駆動されるメモリ周辺回路20とを含む。   FIG. 1 shows a so-called microcomputer on-chip RAM in which a RAM is mounted on a chip in a microcomputer as an example of a semiconductor integrated circuit device. In FIG. 1, an SRAM is shown as an example of the on-chip RAM. As shown in FIG. 1, the RAM includes a memory cell array 10 driven by an internal power supply voltage SVDD and a memory peripheral circuit 20 driven by the internal power supply voltage VDD.

メモリセルアレイ10は、行列状に配置される複数のメモリセルMCと、メモリセルMCルの各行に対応して設けられる複数のワード線WLと、メモリセルMCの各列に対応して設けられる複数のデータ線対DL,/DLとを含む。図1では、模式的に1つのメモリセルMCと、これに接続される1本のワード線WLおよび1対のデータ線DL,/DLとが図示されている。   Memory cell array 10 includes a plurality of memory cells MC arranged in a matrix, a plurality of word lines WL provided corresponding to each row of memory cells MC, and a plurality provided corresponding to each column of memory cells MC. Data line pair DL, / DL. FIG. 1 schematically shows one memory cell MC, one word line WL and a pair of data lines DL, / DL connected to the memory cell MC.

RAMのメモリセルMCは、記憶ノードND1と記憶ノードND2との間に接続された2個のインバータ14,15と、記憶ノードND1とデータ線DLとの間に接続されたNチャネルMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)12と、記憶ノードND2とデータ線/DLとの間に接続されたNチャネルMOSFET13とを含む。インバータ14,15は、記憶ノードND1,ND2のデータを保持するラッチ回路として機能する。   The RAM memory cell MC includes two inverters 14 and 15 connected between the storage node ND1 and the storage node ND2, and an N-channel MOSFET (Metal Oxide) connected between the storage node ND1 and the data line DL. Semiconductor Field Effect Transistor) 12 and an N-channel MOSFET 13 connected between the storage node ND2 and the data line / DL. Inverters 14 and 15 function as a latch circuit that holds data in storage nodes ND1 and ND2.

記憶ノードND1,ND2に保持されたデータを書き換えるには、書き込みデータに応じて、データ線DL,/DLの一方をHレベルにし、他方をLレベルにする。この状態で、ワード線WLがHレベルに活性化されると、MOSFET12,13が導通状態になるので、データ線DL,/DLの電圧に応じて、記憶ノードND1,ND2の電圧が変更される。   In order to rewrite the data held in storage nodes ND1 and ND2, one of data lines DL and / DL is set to H level and the other is set to L level according to write data. In this state, when the word line WL is activated to H level, the MOSFETs 12 and 13 become conductive, so that the voltages of the storage nodes ND1 and ND2 are changed according to the voltages of the data lines DL and / DL. .

図1に示すメモリ周辺回路20は、アドレス信号に応じてメモリセルMCを選択するデコーダ、および選択されたメモリセルMCのデータ読み出し/書き込みを行うための回路などを有する。図1に示すように、メモリ周辺回路20は、各ワード線WLに対応して設けられたワード線ドライバWDを含む。このワード線ドライバWDは、内部電源電圧VDDで駆動され、選択されたメモリセルMCに対応するワード線WLをHレベルに活性化する。   The memory peripheral circuit 20 shown in FIG. 1 includes a decoder that selects a memory cell MC in accordance with an address signal, a circuit for reading / writing data in the selected memory cell MC, and the like. As shown in FIG. 1, the memory peripheral circuit 20 includes a word line driver WD provided corresponding to each word line WL. This word line driver WD is driven by the internal power supply voltage VDD and activates the word line WL corresponding to the selected memory cell MC to H level.

図1に示すRAMは、さらに、各ワード線WLと接地電圧VSSとの間に接続されたNチャネルMOSFET11と、ワード線ドライバWDに内部電源電圧VDDを供給するための電源線に設けられたPチャネルMOSFET21とを含む。   The RAM shown in FIG. 1 further includes an N-channel MOSFET 11 connected between each word line WL and the ground voltage VSS, and a P provided on a power supply line for supplying the internal power supply voltage VDD to the word line driver WD. Channel MOSFET 21.

MOSFET11は、マイコンの低消費電力モード時に、制御回路からのHレベルの制御信号WLPDをゲート電極に受けると導通状態になる。この結果、ワード線WLの電圧は接地電圧VSSになる。このように、MOSFET11は、低消費電力モード時にワード線WLをLレベルに固定するためのスイッチとして機能する。この結果、ノイズなどによるワード線WLの電圧の変動が抑制され、メモリセルMCへの誤書き込みが防止される。   MOSFET 11 becomes conductive when the gate electrode receives control signal WLPD at H level from the control circuit in the low power consumption mode of the microcomputer. As a result, the voltage of the word line WL becomes the ground voltage VSS. Thus, the MOSFET 11 functions as a switch for fixing the word line WL to the L level in the low power consumption mode. As a result, fluctuations in the voltage of the word line WL due to noise or the like are suppressed, and erroneous writing to the memory cell MC is prevented.

MOSFET21は、動作モードの切り替え時に、ワード線ドライバWDに供給される内部電源電圧VDDを予め遮断しておくためのスイッチである。動作モードの切り替え時に、内部電源電圧VDDの立ち上がり/立ち下がりに伴ってノイズが発生すると、発生したノイズがワード線ドライバWDからワード線WLを流れることになるため、これがMOSFET21を設けることで防止される。   The MOSFET 21 is a switch for previously shutting off the internal power supply voltage VDD supplied to the word line driver WD when the operation mode is switched. When noise is generated along with the rise / fall of the internal power supply voltage VDD when the operation mode is switched, the generated noise flows from the word line driver WD to the word line WL. This is prevented by providing the MOSFET 21. The

図1に示すRAMは、さらに、MOSFET21のゲート電極を駆動するためのドライバとして、内部電源電圧VDDによって駆動されるインバータ22と、内部電源電圧SVDDによって駆動されるインバータ23とを含む。低消費電力モード時に、制御信号WLPDがHレベルになると、MOSFET22Bおよび23Aが導通状態になる。この場合、インバータ22を駆動している内部電源電圧VDDの供給が停止されても、MOSFET22Bおよび23Aの導通状態は維持されるので、インバータ23の出力電圧もHレベル状態が続く。したがって、内部電源電圧VDDの供給停止にかかわらず、低消費電力モードの間、MOSFET21を非導通状態にすることができる。   The RAM shown in FIG. 1 further includes an inverter 22 driven by the internal power supply voltage VDD and an inverter 23 driven by the internal power supply voltage SVDD as drivers for driving the gate electrode of the MOSFET 21. When the control signal WLPD becomes H level in the low power consumption mode, the MOSFETs 22B and 23A become conductive. In this case, even if the supply of the internal power supply voltage VDD that drives the inverter 22 is stopped, the conduction state of the MOSFETs 22B and 23A is maintained, so that the output voltage of the inverter 23 also remains at the H level. Therefore, MOSFET 21 can be turned off during the low power consumption mode regardless of the stop of supply of internal power supply voltage VDD.

以上説明したRAMでは、メモリセルMCのワード線WLと接地電圧VSSとの間を接続するMOSFET11を設け、低消費電力モードへの切り替え時に、このMOSFET11を導通させてワード線WLを接地電圧VSSに固定する。これにより、メモリセルMCのMOSFET12,13が非導通状態となり、データ線DL,/DLとメモリセルMCとが分離されることで、動作モード切り替え時のノイズに起因するメモリセルMCへの誤書き込みを防止することができる。MOSFET11は、ワード線WLを接地電圧VSSに固定してフローティング状態を防止していることから、ここでは「ワード線浮き防止トランジスタ」とも称する。   In the RAM described above, the MOSFET 11 that connects the word line WL of the memory cell MC and the ground voltage VSS is provided, and when switching to the low power consumption mode, the MOSFET 11 is turned on to bring the word line WL to the ground voltage VSS. Fix it. As a result, the MOSFETs 12 and 13 of the memory cell MC become non-conductive, and the data lines DL and / DL are separated from the memory cell MC, so that erroneous writing to the memory cell MC due to noise at the time of operation mode switching. Can be prevented. The MOSFET 11 is also referred to as a “word line floating prevention transistor” because the word line WL is fixed to the ground voltage VSS to prevent the floating state.

以上のように、「ワード線浮き防止トランジスタ」とも称するMOSFET11は、ユーザーモードでの使用のために付加された素子であり、不良解析時には機能していない。   As described above, the MOSFET 11, which is also called “word line floating prevention transistor”, is an element added for use in the user mode, and does not function during failure analysis.

一方、メモリのワード線に関わる不良では、まず論理不良アドレス情報から、不良ワード線の位置を特定する必要がある。FBM(Fail Bit Map)から実体上の座標を求めるEDA(Electronic Design Automation)ツールのサポートが無いメモリでは、FIB(Focused Ion Beam)加工によりワード線を切断した良品サンプルの不良状態と比較しながら位置確認を行っている。   On the other hand, in the case of a defect relating to a memory word line, it is necessary to first specify the position of the defective word line from the logic defect address information. In a memory that does not support the EDA (Electronic Design Automation) tool that finds the actual coordinates from the FBM (Fail Bit Map), the position is compared with the defective state of the non-defective sample in which the word line is cut by FIB (Focused Ion Beam) processing. Confirmation is in progress.

図2(a)において、ワード線ドライバWDの出力に接続したワード線WLの電位変化を利用して、メモリセルMCを選択することで、メモリの書き込み/読み出し操作を実行する。ここで、図2(b)に示す位置でワード線WLをFIB加工で切断すると、メモリセルMCの選択が不可能となり、該当ワード線WLに対応する番地の書き込み/読み出し操作で不良が発生することになる。   In FIG. 2A, the memory cell MC is selected by utilizing the potential change of the word line WL connected to the output of the word line driver WD, thereby executing the memory write / read operation. Here, if the word line WL is cut at the position shown in FIG. 2B by FIB processing, the memory cell MC cannot be selected, and a defect occurs in the write / read operation at the address corresponding to the word line WL. It will be.

このことを利用して、テスターの評価結果から導かれた不良番地に対応するワード線を良品サンプルにおいて切断加工し、故意に不良化して、不良品と不良番地を比較することで、切断加工したワード線が不良現象に対応するか否かの判定が可能となる。   Using this, the word line corresponding to the defective address derived from the evaluation result of the tester is cut in the non-defective sample, deliberately deteriorated, and the defective product is compared with the defective address to perform the cutting process. It is possible to determine whether or not the word line corresponds to a defect phenomenon.

しかし、FIB加工によるワード線配置確認は、加工に伴う資材、時間と評価の工数を要するうえ、メモリのレイアウトの配線構造によっては、ワード線上に切断に適した場所が存在しない場合があり得る。   However, confirmation of word line placement by FIB processing requires materials, time, and man-hours for evaluation, and depending on the wiring structure of the memory layout, there may be no place suitable for cutting on the word line.

これに対し、図1に示す「ワード線浮き防止トランジスタ」とも称するMOSFET11は、ワード線と接地電圧とをショートする素子であることから、適切な制御を加えてワード線に電流を流すことで不良箇所に固有の反応を期待できる。ところが、MOSFET11は、前述した特許文献1ではユーザーモードでの使用を目的に付加された素子であり、不良解析に利用することができない。   On the other hand, the MOSFET 11, which is also referred to as “word line floating prevention transistor” shown in FIG. 1, is an element that shorts the word line and the ground voltage. You can expect a reaction specific to the location. However, the MOSFET 11 is an element added for the purpose of use in the user mode in Patent Document 1 described above, and cannot be used for failure analysis.

そこで、本実施の形態では、図1に示す「ワード線浮き防止トランジスタ」とも称するMOSFET11を、ユーザーモードでの使用に加えて、不良解析にも利用するものである。以下において、本実施の形態を詳細に説明する。   Therefore, in the present embodiment, MOSFET 11 also referred to as “word line floating prevention transistor” shown in FIG. 1 is used not only for use in the user mode but also for failure analysis. In the following, this embodiment will be described in detail.

[実施の形態1]
本実施の形態1における半導体集積回路装置およびその解析方法について、図3〜図8を用いて説明する。
[Embodiment 1]
A semiconductor integrated circuit device and an analysis method thereof according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.

<マイコンのオンチップRAM>
まず、本実施の形態1における半導体集積回路装置の一例としてのマイコンにおいて、マイコンのオンチップRAMについて説明する。図3は、本実施の形態1におけるマイコンにおいて、RAMおよび制御信号配線を含むチップ全体の構成を説明するための図である。図4は、ワード線浮き防止トランジスタのMOSFETのゲート制御信号の接続を説明するための図である。図5は、低消費電力モード制御信号と解析用制御信号との組み合わせによるメモリの状態を説明するための図である。図6は、故障解析方法の手順を説明するためのフローチャートである。
<Microchip on-chip RAM>
First, in the microcomputer as an example of the semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment, an on-chip RAM of the microcomputer will be described. FIG. 3 is a diagram for explaining a configuration of the entire chip including the RAM and the control signal wiring in the microcomputer according to the first embodiment. FIG. 4 is a diagram for explaining the connection of the gate control signal of the MOSFET of the word line floating prevention transistor. FIG. 5 is a diagram for explaining the state of the memory by a combination of the low power consumption mode control signal and the analysis control signal. FIG. 6 is a flowchart for explaining the procedure of the failure analysis method.

図3において、RAM内のm1は図1における「ワード線浮き防止トランジスタ」とも称するMOSFET11に相当する。また、n1はMOSFETm1のゲート電極に接続するMOSFET制御線を、n2は低消費電力モード制御信号(WLPD)を、n3は解析用制御信号を、g1はOR論理ゲートを、それぞれ示す。   In FIG. 3, m1 in the RAM corresponds to the MOSFET 11 also referred to as “word line floating prevention transistor” in FIG. N1 represents a MOSFET control line connected to the gate electrode of the MOSFET m1, n2 represents a low power consumption mode control signal (WLPD), n3 represents an analysis control signal, and g1 represents an OR logic gate.

図3に示すチップでは、チップ上に、MOSFETm1を含むRAM1と、OR論理ゲートg1とが搭載されている。さらに、チップ上の外周部には、外部入出力用の入出力パッドI/Oが設けられている。また、チップ上には、MOSFETm1のゲート電極とOR論理ゲートg1の出力とを接続するMOSFET制御線n1と、OR論理ゲートg1の一方の入力に接続される低消費電力モード制御信号n2の制御線と、OR論理ゲートg1の他方の入力に接続される解析用制御信号n3の制御線とが設けられている。解析用制御信号n3の制御線は、一端がOR論理ゲートg1の他方の入力に接続され、他端が専用の入出力パッドI/Oに接続されている。低消費電力モード制御信号n2の制御線は、一端がOR論理ゲートg1の一方の入力に接続され、他端がチップ上の図示しない制御回路に接続されている。   In the chip shown in FIG. 3, a RAM 1 including a MOSFET m1 and an OR logic gate g1 are mounted on the chip. Further, an input / output pad I / O for external input / output is provided on the outer peripheral portion on the chip. On the chip, a MOSFET control line n1 for connecting the gate electrode of the MOSFET m1 and the output of the OR logic gate g1, and a control line for the low power consumption mode control signal n2 connected to one input of the OR logic gate g1. And a control line for the analysis control signal n3 connected to the other input of the OR logic gate g1. The control line for the analysis control signal n3 has one end connected to the other input of the OR logic gate g1 and the other end connected to a dedicated input / output pad I / O. The control line of the low power consumption mode control signal n2 has one end connected to one input of the OR logic gate g1 and the other end connected to a control circuit (not shown) on the chip.

図4は、図3におけるRAM1を中心とした詳細を示すものである。図3のMOSFETm1は図4のMOSFETm1に、図3の低消費電力モード制御信号n2は図4の低消費電力モード制御信号n2に、図3の解析用制御信号n3は図4の解析用制御信号n3に、図3のOR論理ゲートg1は図4のOR論理ゲートg1に、それぞれ対応する。   FIG. 4 shows details centering on the RAM 1 in FIG. 3 is the MOSFET m1 in FIG. 4, the low power consumption mode control signal n2 in FIG. 3 is the low power consumption mode control signal n2 in FIG. 4, and the analysis control signal n3 in FIG. 3 is the analysis control signal in FIG. 3 corresponds to the OR logic gate g1 of FIG. 4 and the OR logic gate g1 of FIG.

図4では、図1を用いて説明した、メモリセルアレイ10と、メモリ周辺回路20とを図示している。メモリセルアレイ10は、模式的に1つのメモリセルMCと、これに接続される1本のワード線WLおよび1対のデータ線DL,/DLとを図示している。メモリ周辺回路20は、各ワード線WLに対応して設けられたワード線ドライバWDを図示している。   4 shows the memory cell array 10 and the memory peripheral circuit 20 described with reference to FIG. The memory cell array 10 schematically shows one memory cell MC, one word line WL and a pair of data lines DL, / DL connected to the memory cell MC. The memory peripheral circuit 20 illustrates a word line driver WD provided corresponding to each word line WL.

図4では、メモリセルアレイ10として、1つのメモリセルMCと、1本のワード線WLおよび1対のデータ線DL,/DLとを図示しているが、本実施の形態では、行列状に配置される複数のメモリセルMCと、メモリセルMCの各行に対応して設けられる複数のワード線WLと、メモリセルMCの各列に対応して設けられる複数のデータ線対DL,/DLとを含むものである。   4 shows one memory cell MC, one word line WL, and one pair of data lines DL, / DL as the memory cell array 10, but in this embodiment, they are arranged in a matrix. A plurality of memory cells MC, a plurality of word lines WL provided corresponding to each row of the memory cells MC, and a plurality of data line pairs DL and / DL provided corresponding to each column of the memory cells MC. Is included.

また、図4では、メモリ周辺回路20として、1つのワード線ドライバWDを図示しているが、本実施の形態では、複数のワード線WLに対応して設けられた複数のワード線ドライバWDを含むものである。さらに、本実施の形態では、メモリ周辺回路20として、アドレス信号に応じてメモリセルMCを選択するデコーダ、および選択されたメモリセルMCのデータ読み出し/書き込みを行うための回路なども有するものである。   In FIG. 4, one word line driver WD is shown as the memory peripheral circuit 20, but in this embodiment, a plurality of word line drivers WD provided corresponding to the plurality of word lines WL are provided. Is included. Further, in the present embodiment, the memory peripheral circuit 20 includes a decoder that selects the memory cell MC according to the address signal, a circuit for reading / writing data in the selected memory cell MC, and the like. .

図4において、ワード線ドライバWDと、ワード線ドライバWDが駆動するワード線WLと、ワード線WLの遠端に接続するMOSFETm1(ワード線浮き防止トランジスタ)とは、本実施の形態に対する比較技術の構成に変更を加えずに利用する。MOSFETm1は、ワード線WLと接地電圧との間に接続されており、ドレイン電極がワード線WLに、ソース電極が接地電圧にそれぞれ接続されている。   In FIG. 4, a word line driver WD, a word line WL driven by the word line driver WD, and a MOSFET m1 (word line anti-floating transistor) connected to the far end of the word line WL are the comparison techniques of the present embodiment. Use without changing the configuration. The MOSFET m1 is connected between the word line WL and the ground voltage, the drain electrode is connected to the word line WL, and the source electrode is connected to the ground voltage.

本実施の形態では、MOSFETm1のゲート電極と、低消費電力モード制御信号n2との間にOR論理ゲートg1を挿入して、解析用制御信号n3による制御を可能としている。OR論理ゲートg1は、論理回路の一例であり、第1入力端子に低消費電力モード制御信号n2が入力され、第2入力端子に解析用制御信号n3が入力され、出力端子がMOSFETm1のゲート電極に接続されている。低消費電力モード制御信号n2と解析用制御信号n3との組み合わせと、メモリ(RAM1)の状態との関係は図5に示す通りである。   In this embodiment, an OR logic gate g1 is inserted between the gate electrode of the MOSFET m1 and the low power consumption mode control signal n2, thereby enabling control by the analysis control signal n3. The OR logic gate g1 is an example of a logic circuit, the low power consumption mode control signal n2 is input to the first input terminal, the analysis control signal n3 is input to the second input terminal, and the output terminal is the gate electrode of the MOSFET m1. It is connected to the. The relationship between the combination of the low power consumption mode control signal n2 and the analysis control signal n3 and the state of the memory (RAM1) is as shown in FIG.

例えば、OR論理ゲートg1は、解析用制御信号n3がLレベルのときには、低消費電力モード制御信号n2のバッファとして動作するので、比較技術における低消費電力モードの遷移時におけるメモリ内容の破壊防止機能を実現する。この低消費電力モードでは、低消費電力モード制御信号n2がHレベル、解析用制御信号n3がLレベルであり、MOSFETm1のゲート電極はHレベルの電位となる。この低消費電力モードでは、データ保持に必要な一部の回路を除いて、回路への電源の供給が停止される。   For example, since the OR logic gate g1 operates as a buffer for the low power consumption mode control signal n2 when the analysis control signal n3 is at the L level, the memory content destruction preventing function at the time of transition to the low power consumption mode in the comparison technique To realize. In this low power consumption mode, the low power consumption mode control signal n2 is at the H level, the analysis control signal n3 is at the L level, and the gate electrode of the MOSFET m1 is at the H level potential. In this low power consumption mode, the supply of power to the circuits is stopped except for some circuits necessary for data retention.

また、専用入出力パッドI/Oを通じてHレベルを印加すると、解析用制御信号n3がHレベルになる。すると、低消費電力モード制御信号n2の状態(Lレベル、Hレベル)に関わらずMOSFETm1のゲート電極にHレベルの電位が伝わり、MOSFETm1がON状態となるので、ワード線WLがアクセス状態でHレベルに駆動されたとき、ワード線WLを経てワード線ドライバWDからMOSFETm1に電流Iが流れる。これにより、メモリの状態は、解析状態となる。この解析状態では、電流が流れるワード線WLについて、物理現象の発生状態を観察することにより、不良を起こしているワード線WLの位置が特定される。   When the H level is applied through the dedicated input / output pad I / O, the analysis control signal n3 becomes the H level. Then, regardless of the state (L level, H level) of the low power consumption mode control signal n2, the H level potential is transmitted to the gate electrode of the MOSFET m1, and the MOSFET m1 is in the ON state. Current I flows from the word line driver WD to the MOSFET m1 via the word line WL. As a result, the memory state becomes the analysis state. In this analysis state, the position of the defective word line WL is specified by observing the occurrence state of the physical phenomenon for the word line WL through which a current flows.

また、メモリの状態が通常動作モードでは、低消費電力モード制御信号n2および解析用制御信号n3が共にLレベルであり、MOSFETm1のゲート電極はLレベルの電位となる。この通常動作モードでは、メモリセルMCに対するデータの読み出し/書き込みによる動作が行われる。   When the memory is in the normal operation mode, the low power consumption mode control signal n2 and the analysis control signal n3 are both at the L level, and the gate electrode of the MOSFET m1 is at the L level potential. In this normal operation mode, an operation is performed by reading / writing data from / to the memory cell MC.

本実施の形態において、故障解析方法は、例えば図6に示すような手順で実施される。故障した製品に対しては、まずパッケージの外観検査を行い(S1)、続いて論理動作と電気特性を評価して故障モードを分類する(S2)。次に、故障モードに応じてパッケージ内部の解析や(S3)、チップ内部の故障箇所の特定、チップ物理解析を行った後(S4、S5)、故障した箇所を観察する。最後に、総合的な判断から故障メカニズムを確定し(S6)、対策を樹立する(S7)。これにより、故障解析が完了する。この一連の故障解析方法において、解析用制御信号n3による本実施の形態における解析方法は、例えばチップ内部の故障箇所を特定する工程(S4)で行われる。   In the present embodiment, the failure analysis method is performed in the procedure as shown in FIG. 6, for example. For a failed product, first, an appearance inspection of the package is performed (S1), and then a failure mode is classified by evaluating logic operation and electrical characteristics (S2). Next, after analyzing the package interior according to the failure mode (S3), identifying the failure location inside the chip, and performing chip physical analysis (S4, S5), the failure location is observed. Finally, a failure mechanism is determined from comprehensive judgment (S6), and a countermeasure is established (S7). Thereby, the failure analysis is completed. In this series of failure analysis methods, the analysis method according to the present embodiment using the analysis control signal n3 is performed, for example, in a step (S4) of identifying a failure location inside the chip.

本実施の形態における解析方法では、MOSFETm1のゲート電極と、低消費電力モード制御信号n2の制御線との間にOR論理ゲートg1が挿入された構成において、解析用制御信号n3による制御を行う。解析用制御信号n3がHレベルになると、低消費電力モードでないときにも、MOSFETm1をON状態(導通状態)にすることができる。その結果、メモリアクセス動作時に、アクセス対象番地に対応するワード線ドライバWDがHレベルの出力状態となった際に、ワード線WLを経てワード線ドライバWDからMOSFETm1に電流Iが流れる。   In the analysis method in the present embodiment, control is performed using the analysis control signal n3 in a configuration in which the OR logic gate g1 is inserted between the gate electrode of the MOSFET m1 and the control line of the low power consumption mode control signal n2. When the analysis control signal n3 becomes H level, the MOSFET m1 can be turned on (conductive state) even when not in the low power consumption mode. As a result, during the memory access operation, when the word line driver WD corresponding to the address to be accessed is in an H level output state, a current I flows from the word line driver WD to the MOSFET m1 via the word line WL.

MOSFETm1に電流Iが流れる状態で、物理現象の発生状態を観察する。例えば、光子エミッションやOBIRCH(Optical Beam Induced Resistance Change)反応の観察を行えば、ワード線WLを経てワード線ドライバWDからMOSFETm1にわたる範囲に特異反応を得ることができる。   In a state where the current I flows through the MOSFET m1, the occurrence state of the physical phenomenon is observed. For example, if photon emission or OBIRCH (Optical Beam Induced Resistance Change) reaction is observed, a specific reaction can be obtained in the range from the word line driver WD to the MOSFET m1 via the word line WL.

光子エミッションの観察は、電流リークに伴って発生する極微弱な光を検出し、その位置と強度を二次元的な像として捉えることで故障箇所を特定する技術である。OBIRCH反応の観察は、レーザ照射時の発熱による電気抵抗の変化が故障箇所で異なることを利用して故障箇所を特定する技術である。このような物理現象の発生状態を観察する技術には、その他に、レーザ照射時の光励起による起電流を利用するOBIC(Optical Beam Induced Current)解析技術や、チップ表面のリークによる発熱箇所を特定する発熱解析技術などがある。   Observation of photon emission is a technique for identifying a fault location by detecting extremely weak light generated due to current leakage and capturing its position and intensity as a two-dimensional image. The observation of the OBIRCH reaction is a technique for identifying a failure location by utilizing the fact that the change in electrical resistance due to heat generation during laser irradiation differs at the failure location. Other techniques for observing the state of occurrence of such physical phenomena include OBIC (Optical Beam Induced Current) analysis technology that uses an electromotive force generated by photoexcitation during laser irradiation, and the location of heat generation due to chip surface leakage. There are exothermic analysis technologies.

ここで、特定のワード線WLに配線工程の不良が存在する場合を考える。配線工程の不良としては、配線や配線間スルーホールの形成不良による断線ないしは高抵抗化と、配線間のショートとが考え得る。前者は、MOSFETm1に流れる電流減少のため、光子エミッションやOBIRCH反応の強度が低下する。後者では、アクセス中のワード線と隣接ワード線との間は異電位であるため、ショートによる電位低下が生じ、MOSFETm1のドレイン−ソース間の電位低下と電流減少が起こるため、光子エミッションやOBIRCH反応の強度が低下する。   Here, consider a case where a defect in the wiring process exists in a specific word line WL. As defects in the wiring process, disconnection or high resistance due to defective formation of wiring or through-holes between wirings, and short-circuiting between wirings can be considered. The former reduces the intensity of photon emission and OBIRCH reaction due to a decrease in current flowing through MOSFET m1. In the latter case, since the potential between the word line being accessed and the adjacent word line is different, a potential drop occurs due to a short circuit, a potential drop between the drain and source of the MOSFET m1 and a current decrease occur. Therefore, photon emission and OBIRCH reaction The strength of is reduced.

以上のように、本実施の形態においては、正常なワード線と不良を生じているワード線との間には光子エミッションやOBIRCH反応の強度の差異が生じることから、不良品を用いて不良ワード線の位置を確認することが可能となる。そのため、従来行っていた、良品サンプルを加工して検証する際の資材と工数との削減効果が得られる。   As described above, in the present embodiment, there is a difference in the intensity of photon emission or OBIRCH reaction between a normal word line and a defective word line. It becomes possible to confirm the position of the line. Therefore, the reduction effect of the material and man-hour at the time of processing and verifying the good quality sample which was performed conventionally can be acquired.

本実施の形態は、外部設定で解析用制御信号n3を印加することから、論理テスターを用いて光子エミッションやOBIRCH反応の観察を行う際にテストパターンの変更が不要となる。すなわち、論理テストでメモリの不良を検出したテストパターンをそのまま用いて不良解析が可能となるので、新たに解析専用のテストパターンを作成する必要がなく、不良解析TAT(Turn Around Time)の短縮につながる。   In this embodiment, since the analysis control signal n3 is applied by external setting, it is not necessary to change the test pattern when observing photon emission or OBIRCH reaction using a logic tester. In other words, since it is possible to analyze a failure by using a test pattern in which a memory failure is detected as it is in a logical test, it is not necessary to newly create a test pattern dedicated to analysis, thereby reducing failure analysis TAT (Turn Around Time). Connected.

<レイアウト>
次に、本実施の形態に伴うレイアウトの追加変更の様子を、図7および図8を用いて説明する。レイアウトの追加変更は、図4におけるOR論理ゲートg1の追加に伴って生じる。
<Layout>
Next, how the layout is added and changed according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. The layout change is accompanied by the addition of the OR logic gate g1 in FIG.

図7は、低消費電力モードの制御機能だけに対応した比較技術の回路とそのレイアウトを示す。比較技術の回路では、インバータG1を含む。インバータG1は、低消費電力モード制御信号n2を入力として、この低消費電力モード制御信号n2の論理反転信号(MOSFET制御線n1の信号、これを論理反転信号n1とも称する)を生成して、各RAMに分配する構成となっている。   FIG. 7 shows a circuit and a layout of a comparative technique corresponding only to the control function in the low power consumption mode. The circuit of the comparative technique includes an inverter G1. The inverter G1 receives the low power consumption mode control signal n2 as an input, generates a logic inversion signal of the low power consumption mode control signal n2 (a signal of the MOSFET control line n1, which is also referred to as a logic inversion signal n1), The configuration is distributed to the RAM.

これに対して、低消費電力モードの制御機能に解析用制御信号n3による制御機能を追加した本実施の形態の回路とそのレイアウトを図8に示す。本実施の形態の回路は、低消費電力モード制御信号n2を入力とするインバータG3と、インバータG3からの出力と解析用制御信号n3とを入力とするNORゲートG2と、NORゲートG2からの出力を入力とするインバータG1とを含む。低消費電力モード制御信号n2と解析用制御信号n3とは、NORゲートG2とインバータG1により構成したOR論理を通して、論理反転信号n1として出力される。   On the other hand, FIG. 8 shows a circuit of this embodiment in which a control function based on the control signal for analysis n3 is added to the control function in the low power consumption mode and its layout. The circuit of this embodiment includes an inverter G3 that receives a low power consumption mode control signal n2, an NOR gate G2 that receives an output from the inverter G3 and an analysis control signal n3, and an output from the NOR gate G2. Including an inverter G1. The low power consumption mode control signal n2 and the analysis control signal n3 are output as the logic inversion signal n1 through the OR logic configured by the NOR gate G2 and the inverter G1.

低消費電力モード制御信号n2を受けるインバータG3は論理極性の整合目的で挿入したゲートであり、これによって図7の場合と同様、図8においても低消費電力モード制御信号n2と論理反転信号n1との論理の間で反転関係が維持される。したがって、図7における低消費電力モード制御信号n2と論理反転信号n1とが同一論理で、インバータG1が論理反転信号n1を駆動するためのバッファ機能のみのゲートである場合は、図8においてもインバータG3は不要となる。   The inverter G3 that receives the low power consumption mode control signal n2 is a gate inserted for the purpose of matching the logic polarity. As a result, the low power consumption mode control signal n2 and the logic inversion signal n1 in FIG. An inversion relationship is maintained between the logics. Therefore, when the low power consumption mode control signal n2 and the logic inversion signal n1 in FIG. 7 have the same logic and the inverter G1 is a gate having only a buffer function for driving the logic inversion signal n1, the inverter in FIG. G3 becomes unnecessary.

NORゲートG2、インバータG3の追加によるレイアウト上での所要面積の増大は、2入力と1入力の基本セル各1個分程度であり、かつ、本実施の形態の図8に示すレイアウトでは比較技術の図7に示すレイアウトにおける論理ゲート領域の未使用部分に収まっている。   The increase in the required area on the layout by adding the NOR gate G2 and the inverter G3 is about one for each of the two-input and one-input basic cells, and the layout shown in FIG. 7 is accommodated in an unused portion of the logic gate region in the layout shown in FIG.

<実施の形態1の効果>
以上説明した本実施の形態1における半導体集積回路装置およびその解析方法によれば、不良解析時間の短縮を図ることができる。すなわち、ワード線WLと接地電圧との間を接続するMOSFETm1を、不良解析時にON状態とし、駆動したワード線WLの電流の反応を観察して不良箇所を特定する用途に使用することができる。これにより、不良箇所を確認できれば、解析所要時間を短縮することができる。また、このMOSFETm1を、低消費電力モード時にON状態とし、低消費電力モード遷移時のワード線浮き防止トランジスタとしての動作とすることで、メモリ内容の破壊を防ぐ用途に使用することができる。より詳細には、以下の通りである。
<Effect of Embodiment 1>
According to the semiconductor integrated circuit device and the analysis method thereof according to the first embodiment described above, the failure analysis time can be shortened. That is, the MOSFET m1 that connects between the word line WL and the ground voltage can be turned on during failure analysis, and used for the purpose of identifying the defective portion by observing the reaction of the current of the driven word line WL. Thereby, if a defective location can be confirmed, the time required for analysis can be shortened. Further, the MOSFET m1 can be used for the purpose of preventing the memory contents from being destroyed by setting the MOSFET m1 to the ON state during the low power consumption mode and operating as a word line floating prevention transistor during the transition to the low power consumption mode. More details are as follows.

(1)マイコンは、メモリセルアレイ10のワード線WLに接続されるMOSFETm1と、このMOSFETm1に接続されるOR論理ゲートg1と、を有する。OR論理ゲートg1は、第1入力端子に低消費電力モード制御信号n2が入力され、第2入力端子に解析用制御信号n3が入力され、出力端子がMOSFETm1のゲートに接続されている。これにより、不良箇所を特定する用途とメモリ内容の破壊を防ぐ用途とに使用することができる。また、不良箇所を特定する用途では、不良解析時間の短縮を図ることができる。   (1) The microcomputer includes a MOSFET m1 connected to the word line WL of the memory cell array 10 and an OR logic gate g1 connected to the MOSFET m1. In the OR logic gate g1, the low power consumption mode control signal n2 is input to the first input terminal, the analysis control signal n3 is input to the second input terminal, and the output terminal is connected to the gate of the MOSFET m1. Thereby, it can be used for the use which specifies a defective location, and the use which prevents destruction of the memory content. Moreover, in the use which pinpoints a defective location, the failure analysis time can be shortened.

(2)マイコンは、解析用制御信号n3がHレベルの時に、解析状態となる。この解析状態では、解析用制御信号n3の印加によって電流が流れるワード線WLについて、物理現象の発生状態を観察することにより、不良を起こしているワード線WLの位置を特定することができる。   (2) The microcomputer enters the analysis state when the analysis control signal n3 is at the H level. In this analysis state, it is possible to identify the position of the word line WL causing the defect by observing the physical phenomenon occurrence state of the word line WL through which a current flows by applying the analysis control signal n3.

(3)マイコンは、解析用制御信号n3がLレベルで、低消費電力モード制御信号n2がHレベルの時に、低消費電力モードとなる。この低消費電力モードでは、データ保持に必要な一部の回路を除いて、回路への電源の供給が停止されるので、消費電力を低減することができる。   (3) The microcomputer enters the low power consumption mode when the analysis control signal n3 is at the L level and the low power consumption mode control signal n2 is at the H level. In this low power consumption mode, power supply to the circuits is stopped except for some circuits necessary for data retention, so that power consumption can be reduced.

(4)マイコンは、解析用制御信号n3がLレベルで、低消費電力モード制御信号n2がLレベルの時に、通常動作モードとなる。この通常動作モードでは、メモリセルMCに対するデータの読み出し/書き込みによる通常動作を行うことができる。   (4) The microcomputer enters the normal operation mode when the analysis control signal n3 is L level and the low power consumption mode control signal n2 is L level. In this normal operation mode, a normal operation by reading / writing data from / to the memory cell MC can be performed.

(5)解析用制御信号n3は、専用の入出力パッドI/Oを通して印加することができる。   (5) The analysis control signal n3 can be applied through a dedicated input / output pad I / O.

(6)チップ内部の故障箇所を特定する工程(S4)では、メモリセルアレイ10の各ワード線WLに電流を流し、物理現象の発生状態を観察することにより、不良を起こしているワード線WLの位置を特定することができる。   (6) In the step (S4) of identifying the failure location inside the chip, a current is passed through each word line WL of the memory cell array 10 and the occurrence of a physical phenomenon is observed, thereby observing the occurrence of a defect in the word line WL. The position can be specified.

[実施の形態2]
本実施の形態2における半導体集積回路装置およびその解析方法について、図9を用いて説明する。本実施の形態2においては、前記実施の形態1と異なる点を主に説明する。図9は、本実施の形態2におけるマイコンにおいて、RAMおよび制御信号配線を含むチップ全体の構成を説明するための図である。
[Embodiment 2]
A semiconductor integrated circuit device and an analysis method thereof according to the second embodiment will be described with reference to FIG. In the second embodiment, differences from the first embodiment will be mainly described. FIG. 9 is a diagram for explaining a configuration of the entire chip including the RAM and the control signal wiring in the microcomputer according to the second embodiment.

図9に示すチップでは、チップ上に、MOSFETm1(ワード線浮き防止トランジスタ)を含むRAM1と、OR論理ゲートg1と、機能設定レジスタr1と、CPUとが搭載されている。さらに、チップ上には、MOSFETm1のゲート電極とOR論理ゲートg1の出力とを接続するMOSFET制御線n1と、OR論理ゲートg1の一方の入力に接続される低消費電力モード制御信号n2の制御線と、OR論理ゲートg1の他方の入力と機能設定レジスタr1とを接続する解析用制御信号n3の制御線とが設けられている。また、機能設定レジスタr1とCPUとの間は、内部バスn4により接続されている。   In the chip shown in FIG. 9, a RAM 1 including a MOSFET m1 (word line floating prevention transistor), an OR logic gate g1, a function setting register r1, and a CPU are mounted on the chip. Further, on the chip, a MOSFET control line n1 for connecting the gate electrode of the MOSFET m1 and the output of the OR logic gate g1, and a control line for the low power consumption mode control signal n2 connected to one input of the OR logic gate g1. And an analysis control signal n3 control line for connecting the other input of the OR logic gate g1 to the function setting register r1. The function setting register r1 and the CPU are connected by an internal bus n4.

本実施の形態2においては、チップ上に設けた機能設定レジスタr1の対応するビットの出力が解析用制御信号n3の制御線に接続され、OR論理ゲートg1を経て、MOSFETm1のON/OFFが制御される構成となっている。   In the second embodiment, the output of the corresponding bit of the function setting register r1 provided on the chip is connected to the control line of the analysis control signal n3, and the ON / OFF of the MOSFET m1 is controlled via the OR logic gate g1. It becomes the composition which is done.

本実施の形態2における解析方法では、不良解析の開始時に、CPUを用いて、機能設定レジスタr1に設定値を書き込む。このときの設定値は、解析用制御信号n3を有効として、MOSFETm1をON状態にできる論理値とする。その結果、解析用制御信号n3がHレベルとなり、OR論理ゲートg1を通過してMOSFET制御線n1にHレベルが伝わり、MOSFETm1がON状態となる。   In the analysis method according to the second embodiment, the setting value is written into the function setting register r1 using the CPU at the start of failure analysis. The set value at this time is a logical value that enables the analysis control signal n3 to turn on the MOSFET m1. As a result, the analysis control signal n3 becomes H level, passes through the OR logic gate g1, is transmitted to the MOSFET control line n1, and the MOSFET m1 is turned on.

機能設定レジスタr1は、テストモードにおいて使用する既存の状態設定用のビットと兼用が可能である。   The function setting register r1 can also be used as an existing state setting bit used in the test mode.

以上説明した本実施の形態2における半導体集積回路装置およびその解析方法によれば、前記実施の形態1と同様の効果を得ることができる。また、本実施の形態2によれば、チップ上に機能設定レジスタr1が搭載されていることで、前記実施の形態1と異なる効果として、解析用制御信号n3は、機能設定レジスタr1から印加することができる。また、機能設定レジスタr1は、マイコンに設けられているCPUから設定することができる。   According to the semiconductor integrated circuit device and the analysis method thereof in the second embodiment described above, the same effect as in the first embodiment can be obtained. Further, according to the second embodiment, since the function setting register r1 is mounted on the chip, the analysis control signal n3 is applied from the function setting register r1 as an effect different from the first embodiment. be able to. The function setting register r1 can be set from a CPU provided in the microcomputer.

さらに、本実施の形態2によれば、解析用テストパターン内で機能設定レジスタr1の操作を要するが、入出力パッドI/Oを解析用制御信号n3が占有することがないことから、評価基板や論理テスターの制御プログラムのピン対応テーブルなどの変更が不要となり、既存の解析評価用ハードウェアを変更なしで利用できる。加えて、少ピン製品への本実施の形態2における技術の適用も容易となる。   Further, according to the second embodiment, the function setting register r1 is required to be operated in the analysis test pattern, but the analysis control signal n3 does not occupy the input / output pad I / O. It is no longer necessary to change the pin correspondence table of the control program of the logic tester, and existing analysis evaluation hardware can be used without change. In addition, it is easy to apply the technique in the second embodiment to a small pin product.

[実施の形態3]
本実施の形態3における半導体集積回路装置およびその解析方法について、図10を用いて説明する。本実施の形態3においては、前記実施の形態1と異なる点を主に説明する。図10は、本実施の形態3におけるマイコンにおいて、ワード線にワード線浮き防止トランジスタのMOSFETと解析評価用のMOSFETとを接続した構成を説明するための図である。
[Embodiment 3]
A semiconductor integrated circuit device and an analysis method thereof according to the third embodiment will be described with reference to FIG. In the third embodiment, differences from the first embodiment will be mainly described. FIG. 10 is a diagram for explaining a configuration in which a word line floating prevention MOSFET and an analysis evaluation MOSFET are connected to a word line in the microcomputer according to the third embodiment.

図10に示すRAM1では、NチャネルMOSFETm1(ワード線浮き防止トランジスタ)と、解析評価用のPチャネルMOSFETm2とを含む。解析評価用のPチャネルMOSFETm2は、NチャネルMOSFETm1と同様に、ワード線ドライバWDに対して、ワード線WLの遠端に接続されている。PチャネルMOSFETm2は、電源電圧とワード線WLとの間に接続されており、ソース電極が電源電圧に、ドレイン電極がワード線WLにそれぞれ接続されている。解析用制御信号n3の制御線は、低消費電力モード制御信号n2の制御線とは別個にPチャネルMOSFETm2のゲート電極に接続されている。   The RAM 1 shown in FIG. 10 includes an N channel MOSFET m1 (word line floating prevention transistor) and an analysis evaluation P channel MOSFET m2. Similar to the N-channel MOSFET m1, the analysis-evaluation P-channel MOSFET m2 is connected to the far end of the word line WL with respect to the word line driver WD. The P-channel MOSFET m2 is connected between the power supply voltage and the word line WL, and the source electrode is connected to the power supply voltage and the drain electrode is connected to the word line WL. The control line for the analysis control signal n3 is connected to the gate electrode of the P-channel MOSFET m2 separately from the control line for the low power consumption mode control signal n2.

NチャネルMOSFETm1は、前記実施の形態1と同様に、比較技術に変更を加えずに利用する。NチャネルMOSFETm1は、ワード線WLと接地電圧との間に接続されており、ドレイン電極がワード線WLに、ソース電極が接地電圧にそれぞれ接続されている。低消費電力モード制御信号n2の制御線は、NチャネルMOSFETm1のゲート電極に接続されている。   As in the first embodiment, the N-channel MOSFET m1 is used without changing the comparison technique. The N-channel MOSFET m1 is connected between the word line WL and the ground voltage, the drain electrode is connected to the word line WL, and the source electrode is connected to the ground voltage. The control line of the low power consumption mode control signal n2 is connected to the gate electrode of the N-channel MOSFET m1.

本実施の形態3における解析方法では、不良解析時は、低消費電力モードでないことから、低消費電力モード制御信号n2はLレベルであり、NチャネルMOSFETm1はOFF状態である。この時、解析用制御信号n3をLレベルに変化させると、解析評価用のPチャネルMOSFETm2がON状態となり、アクセス動作を行っていないワード線WLを通してワード線ドライバWDに電流Iが流れる。これにより、電流経路のMOSFETや配線に、光子エミッションやOBIRCH反応が得られる。   In the analysis method according to the third embodiment, the low power consumption mode control signal n2 is at the L level and the N-channel MOSFET m1 is in the OFF state because the low power consumption mode is not set during failure analysis. At this time, when the analysis control signal n3 is changed to the L level, the analysis evaluation P-channel MOSFET m2 is turned on, and the current I flows to the word line driver WD through the word line WL not performing the access operation. Thereby, photon emission and OBIRCH reaction are obtained in the MOSFET and wiring in the current path.

例えば、ワード線WLに断線や高抵抗不良がある場合、ワード線ドライバWDに電流Iが流れず、光子エミッションやOBIRCH反応が得られないことから、不良ワード線の特定が可能となる。   For example, when the word line WL has a disconnection or a high resistance defect, the current I does not flow to the word line driver WD, and no photon emission or OBIRCH reaction can be obtained, so that a defective word line can be specified.

また、低消費電力モードでは、低消費電力モード制御信号n2はHレベルであり、NチャネルMOSFETm1はON状態となる。この時、解析用制御信号n3はHレベルであり、PチャネルMOSFETm2はOFF状態である。   In the low power consumption mode, the low power consumption mode control signal n2 is at the H level, and the N-channel MOSFET m1 is turned on. At this time, the analysis control signal n3 is at the H level, and the P-channel MOSFET m2 is in the OFF state.

以上説明した本実施の形態3における半導体集積回路装置およびその解析方法によれば、前記実施の形態1でのOR論理ゲートg1の代わりに、解析評価用のPチャネルMOSFETm2をワード線WLに接続して制御することで、前記実施の形態1と同様の効果を得ることができる。より詳細には、以下の通りである。   According to the semiconductor integrated circuit device and the analysis method thereof in the third embodiment described above, an analysis evaluation P-channel MOSFET m2 is connected to the word line WL instead of the OR logic gate g1 in the first embodiment. By controlling the control, the same effect as in the first embodiment can be obtained. More details are as follows.

(1)マイコンは、メモリセルアレイ10のワード線WLに接続されるNチャネルMOSFETm1およびPチャネルMOSFETm2を有する。NチャネルMOSFETm1は、ゲートに低消費電力モード制御信号n2が入力され、ソースが接地電圧に接続され、ドレインがワード線WLに接続されている。PチャネルMOSFETm2は、ゲートに解析用制御信号n3が入力され、ソースが電源電圧に接続され、ドレインがワード線WLに接続されている。これにより、不良箇所を特定する用途とメモリ内容の破壊を防ぐ用途とに使用することができる。また、不良箇所を特定する用途では、不良解析時間の短縮を図ることができる。   (1) The microcomputer has an N-channel MOSFET m1 and a P-channel MOSFET m2 connected to the word line WL of the memory cell array 10. In the N-channel MOSFET m1, a low power consumption mode control signal n2 is input to the gate, the source is connected to the ground voltage, and the drain is connected to the word line WL. In the P-channel MOSFET m2, the analysis control signal n3 is input to the gate, the source is connected to the power supply voltage, and the drain is connected to the word line WL. Thereby, it can be used for the use which specifies a defective location, and the use which prevents destruction of the memory content. Moreover, in the use which pinpoints a defective location, the failure analysis time can be shortened.

(2)マイコンは、解析用制御信号n3がLレベルで、低消費電力モード制御信号n2がLレベルの時に、解析状態となる。この解析状態では、解析用制御信号n3の印加によって電流が流れるワード線WLについて、物理現象の発生状態を観察することにより、不良を起こしているワード線WLの位置を特定することができる。   (2) The microcomputer enters the analysis state when the analysis control signal n3 is at the L level and the low power consumption mode control signal n2 is at the L level. In this analysis state, it is possible to identify the position of the word line WL causing the defect by observing the physical phenomenon occurrence state of the word line WL through which a current flows by applying the analysis control signal n3.

(3)マイコンは、解析用制御信号n3がHレベルで、低消費電力モード制御信号n2がHレベルの時に、低消費電力モードとなる。この低消費電力モードでは、データ保持に必要な一部の回路を除いて、回路への電源の供給が停止されるので、消費電力を低減することができる。   (3) The microcomputer enters the low power consumption mode when the analysis control signal n3 is at the H level and the low power consumption mode control signal n2 is at the H level. In this low power consumption mode, power supply to the circuits is stopped except for some circuits necessary for data retention, so that power consumption can be reduced.

[実施の形態4]
本実施の形態4における半導体集積回路装置およびその解析方法について、図11および図12を用いて説明する。本実施の形態4においては、前記実施の形態1と異なる点を主に説明する。図11および図12は、本実施の形態4におけるマイコンにおいて、複数のRAMおよび制御信号配線を含むチップ全体の構成を説明するための図であり、図11は複数のメモリに対してワード線浮き防止トランジスタのゲート制御信号を別個に送る構成、図12は複数のメモリに対してワード線浮き防止トランジスタのゲート制御信号を共通化した構成を示す。図11および図12に示す構成は、前記実施の形態1の構成の変形例である。
[Embodiment 4]
A semiconductor integrated circuit device and an analysis method thereof according to the fourth embodiment will be described with reference to FIGS. In the fourth embodiment, differences from the first embodiment will be mainly described. FIG. 11 and FIG. 12 are diagrams for explaining the configuration of the entire chip including a plurality of RAMs and control signal wirings in the microcomputer according to the fourth embodiment. FIG. FIG. 12 shows a configuration in which the gate control signal of the word line floating prevention transistor is made common to a plurality of memories. The configuration shown in FIGS. 11 and 12 is a modification of the configuration of the first embodiment.

図11に示すチップでは、チップ上に、MOSFETm1a,m1b(ワード線浮き防止トランジスタ)を含む複数(図11では2個の例)のRAM1,2と、各RAM1,2に対応するOR論理ゲートg1a,g1bとが搭載されている。さらに、チップ上には、MOSFETm1a,m1bのゲート電極とOR論理ゲートg1a,g1bの出力とを接続するMOSFET制御線n1a,n1bと、OR論理ゲートg1a,g1bの一方の入力に接続される低消費電力モード制御信号n2の制御線と、OR論理ゲートg1a,g1bの他方の入力に接続される解析用制御信号n3の制御線とが設けられている。   In the chip shown in FIG. 11, a plurality (two examples in FIG. 11) of RAMs 1 and 2 including MOSFETs m1a and m1b (word line floating prevention transistors) on the chip, and OR logic gates g1a corresponding to the RAMs 1 and 2, respectively. , G1b. Further, on the chip, the MOSFET control lines n1a and n1b for connecting the gate electrodes of the MOSFETs m1a and m1b and the outputs of the OR logic gates g1a and g1b and the low consumption connected to one input of the OR logic gates g1a and g1b. A control line for the power mode control signal n2 and a control line for the analysis control signal n3 connected to the other input of the OR logic gates g1a and g1b are provided.

図11に示す構成においては、RAM1,2が複数ある場合に、RAM1,2毎にMOSFETm1a,m1bのゲート制御信号が分離されている。低消費電力モード制御信号n2と解析用制御信号n3とは、RAM1,2毎のOR論理ゲートg1a,g1bに入力され、OR論理ゲートg1a,g1bを通して、MOSFETm1a,m1bを制御するMOSFET制御線n1a,n1bの制御信号が生成される。この構成における解析方法では、前記実施の形態1と同様に、解析用制御信号n3による制御を行うことができる。   In the configuration shown in FIG. 11, when there are a plurality of RAMs 1 and 2, the gate control signals of MOSFETs m1a and m1b are separated for each of RAMs 1 and 2. The low power consumption mode control signal n2 and the analysis control signal n3 are input to the OR logic gates g1a and g1b for each of the RAMs 1 and 2, and the MOSFET control lines n1a and m1b for controlling the MOSFETs m1a and m1b through the OR logic gates g1a and g1b. An n1b control signal is generated. In the analysis method in this configuration, control by the analysis control signal n3 can be performed as in the first embodiment.

図12に示すチップでは、チップ上に、MOSFETm1a,m1b(ワード線浮き防止トランジスタ)を含む複数(図12では2個の例)のRAM1,2と、各RAM1,2に共通のOR論理ゲートg1とが搭載されている。さらに、チップ上には、MOSFETm1a,m1bのゲート電極とOR論理ゲートg1の出力とを接続するMOSFET制御線n1と、OR論理ゲートg1の一方の入力に接続される低消費電力モード制御信号n2の制御線と、OR論理ゲートg1の他方の入力に接続される解析用制御信号n3の制御線とが設けられている。   In the chip shown in FIG. 12, a plurality (two examples in FIG. 12) of RAMs 1 and 2 including MOSFETs m1a and m1b (word line floating prevention transistors) on the chip, and an OR logic gate g1 common to the RAMs 1 and 2 are used. And are installed. Further, on the chip, a MOSFET control line n1 for connecting the gate electrodes of the MOSFETs m1a and m1b and the output of the OR logic gate g1, and a low power consumption mode control signal n2 connected to one input of the OR logic gate g1. A control line and a control line for the analysis control signal n3 connected to the other input of the OR logic gate g1 are provided.

図12に示す構成においては、RAM1,2が複数ある場合に、複数のRAM1,2で共通にMOSFETm1a,m1bのゲート制御信号が用いられている。低消費電力モード制御信号n2と解析用制御信号n3とは、各RAM1,2に共通のOR論理ゲートg1に入力され、OR論理ゲートg1を通して、MOSFETm1a,m1bを制御するMOSFET制御線n1の制御信号が生成される。この構成における解析方法では、前記実施の形態1と同様に、解析用制御信号n3による制御を行うことができる。   In the configuration shown in FIG. 12, when there are a plurality of RAMs 1 and 2, the gate control signals of the MOSFETs m1a and m1b are commonly used by the plurality of RAMs 1 and 2. The low power consumption mode control signal n2 and the analysis control signal n3 are input to the OR logic gate g1 common to the RAMs 1 and 2, and the control signal of the MOSFET control line n1 for controlling the MOSFETs m1a and m1b through the OR logic gate g1. Is generated. In the analysis method in this configuration, control by the analysis control signal n3 can be performed as in the first embodiment.

以上説明した本実施の形態4における半導体集積回路装置およびその解析方法によれば、チップ上にMOSFETm1a,m1bを含む複数のRAM1,2が搭載されている構成においても、前記実施の形態1と同様の効果を得ることができる。   According to the semiconductor integrated circuit device and the analysis method thereof according to the fourth embodiment described above, the configuration in which a plurality of RAMs 1 and 2 including MOSFETs m1a and m1b are mounted on the chip is the same as in the first embodiment. The effect of can be obtained.

[実施の形態5]
本実施の形態5における半導体集積回路装置およびその解析方法について、図13を用いて説明する。本実施の形態5においては、前記実施の形態1と異なる点を主に説明する。図13は、本実施の形態5におけるマイコンにおいて、I/O機能切り替え機能により解析用制御信号と別個の論理とを切り替えて使用する例のチップ全体の構成を説明するための図である。図13に示す構成は、前記実施の形態1の構成の変形例である。
[Embodiment 5]
A semiconductor integrated circuit device and an analysis method thereof according to the fifth embodiment will be described with reference to FIG. In the fifth embodiment, differences from the first embodiment will be mainly described. FIG. 13 is a diagram for explaining a configuration of an entire chip in an example in which the microcomputer according to the fifth embodiment uses the control signal for analysis and the separate logic by using the I / O function switching function. The configuration shown in FIG. 13 is a modification of the configuration of the first embodiment.

図13に示すチップでは、チップ上に、MOSFETm1(ワード線浮き防止トランジスタ)を含むRAM1と、OR論理ゲートg1と、I/O機能切り替え論理回路b1と、機能ブロックb2とが搭載されている。さらに、チップ上には、MOSFETm1のゲート電極とOR論理ゲートg1の出力とを接続するMOSFET制御線n1と、OR論理ゲートg1の一方の入力に接続される低消費電力モード制御信号n2の制御線と、OR論理ゲートg1の他方の入力とI/O機能切り替え論理回路b1とを接続する解析用制御信号n3の制御線と、I/O機能切り替え論理回路b1と機能ブロックb2とを接続する配線n4とが設けられている。また、I/O機能切り替え論理回路b1の入力は共通入出力パッドI/Oに接続されている。   In the chip shown in FIG. 13, a RAM 1 including a MOSFET m1 (word line floating prevention transistor), an OR logic gate g1, an I / O function switching logic circuit b1, and a function block b2 are mounted on the chip. Further, on the chip, a MOSFET control line n1 for connecting the gate electrode of the MOSFET m1 and the output of the OR logic gate g1, and a control line for the low power consumption mode control signal n2 connected to one input of the OR logic gate g1. A control line for the analysis control signal n3 that connects the other input of the OR logic gate g1 and the I / O function switching logic circuit b1, and a wiring that connects the I / O function switching logic circuit b1 and the function block b2 n4. The input of the I / O function switching logic circuit b1 is connected to the common input / output pad I / O.

図13に示す構成においては、一般的なマイコンのI/O機能切り替えと同様の機能を有するI/O機能切り替え論理回路b1を用いて、解析用制御信号n3を専用入出力パッドではなくRAM評価時にのみ共通入出力パッドI/Oに接続する配線n4を有している。I/O機能切り替え論理回路b1は、解析用制御信号n3と、別個の機能ブロックb2に接続する配線n4とを切り替えて共通入出力パッドI/Oに接続する。この切り替えは、I/O機能切り替え論理回路b1内の制御論理の設定により行われる。   In the configuration shown in FIG. 13, the I / O function switching logic circuit b1 having the same function as the general microcomputer I / O function switching is used, and the analysis control signal n3 is evaluated by the RAM instead of the dedicated input / output pad. A wiring n4 is connected to the common input / output pad I / O only occasionally. The I / O function switching logic circuit b1 switches the analysis control signal n3 and the wiring n4 connected to the separate function block b2 to connect to the common input / output pad I / O. This switching is performed by setting a control logic in the I / O function switching logic circuit b1.

図13に示す構成における解析方法では、I/O機能切り替え論理回路b1が、RAM評価時に、解析用制御信号n3に切り替えて共通入出力パッドI/Oに接続することで、前記実施の形態1と同様に、解析用制御信号n3による制御を行うことができる。   In the analysis method in the configuration shown in FIG. 13, the I / O function switching logic circuit b1 switches to the analysis control signal n3 and connects to the common input / output pad I / O at the time of RAM evaluation. In the same manner as described above, control using the analysis control signal n3 can be performed.

以上説明した本実施の形態5における半導体集積回路装置およびその解析方法によれば、I/O機能切り替え論理回路b1により解析用制御信号n3と別個の機能ブロックb2に接続する配線n4とを切り替えて共通入出力パッドI/Oに接続する構成においても、前記実施の形態1と同様の効果を得ることができる。また、図13に示す構成では、ユーザーの使用可能なピン数に及ぼす影響を回避することが可能となる。   According to the semiconductor integrated circuit device and the analysis method thereof in the fifth embodiment described above, the I / O function switching logic circuit b1 switches between the analysis control signal n3 and the wiring n4 connected to the separate functional block b2. The same effect as that of the first embodiment can be obtained in the configuration connected to the common input / output pad I / O. Further, in the configuration shown in FIG. 13, it is possible to avoid the influence on the number of pins that can be used by the user.

以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。   As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

例えば、前記実施の形態は、本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施の形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施の形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施の形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。   For example, the above-described embodiment has been described in detail for easy understanding of the present invention, and is not necessarily limited to one having all the configurations described. Further, a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. . In addition, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.

m1,m1a,m1b MOSFET
g1,g1a,g1b OR論理ゲート
n1,n1a,n1b MOSFET制御線
n2 低消費電力モード制御信号
n3 解析用制御信号
m1, m1a, m1b MOSFET
g1, g1a, g1b OR logic gates n1, n1a, n1b MOSFET control line n2 Low power consumption mode control signal n3 Control signal for analysis

Claims (15)

複数のメモリセルおよび複数のワード線を含むメモリセルアレイと、
前記複数のワード線に接続される複数のトランジスタと、
前記複数のトランジスタに接続される論理回路と、
を有し、
前記論理回路は、第1入力端子に制御信号が入力され、第2入力端子に解析用制御信号が入力され、出力端子が前記トランジスタのゲートに接続されている、半導体集積回路装置。
A memory cell array including a plurality of memory cells and a plurality of word lines;
A plurality of transistors connected to the plurality of word lines;
A logic circuit connected to the plurality of transistors;
Have
The semiconductor integrated circuit device, wherein the logic circuit has a control signal input to a first input terminal, an analysis control signal input to a second input terminal, and an output terminal connected to the gate of the transistor.
請求項1記載の半導体集積回路装置において、
前記論理回路は、前記第1入力端子、前記第2入力端子および前記出力端子を有する論理和回路であり、
前記論理和回路は、前記第1入力端子に前記制御信号が入力され、前記第2入力端子に前記解析用制御信号が入力され、前記出力端子が前記トランジスタのゲートに接続されている、半導体集積回路装置。
The semiconductor integrated circuit device according to claim 1.
The logic circuit is an OR circuit having the first input terminal, the second input terminal, and the output terminal;
In the semiconductor integrated circuit, the control signal is input to the first input terminal, the analysis control signal is input to the second input terminal, and the output terminal is connected to the gate of the transistor. Circuit device.
請求項2記載の半導体集積回路装置において、
前記半導体集積回路装置は、前記解析用制御信号が第1電圧レベルの時に、解析状態となる、半導体集積回路装置。
The semiconductor integrated circuit device according to claim 2.
The semiconductor integrated circuit device is in an analysis state when the analysis control signal is at a first voltage level.
請求項3記載の半導体集積回路装置において、
前記解析状態では、前記解析用制御信号の印加によって電流が流れるワード線について、物理現象の発生状態を観察することにより、不良を起こしているワード線の位置が特定される、半導体集積回路装置。
The semiconductor integrated circuit device according to claim 3.
A semiconductor integrated circuit device, wherein in the analysis state, a position of a word line causing a defect is specified by observing a physical phenomenon occurrence state of a word line through which a current flows by applying the analysis control signal.
請求項4記載の半導体集積回路装置において、
前記半導体集積回路装置は、前記解析用制御信号が前記第1電圧レベルとは異なる第2電圧レベルで、前記制御信号が前記第1電圧レベルの時に、低消費電力モードとなる、半導体集積回路装置。
The semiconductor integrated circuit device according to claim 4.
The semiconductor integrated circuit device is in a low power consumption mode when the control signal for analysis is at a second voltage level different from the first voltage level and the control signal is at the first voltage level. .
請求項5記載の半導体集積回路装置において、
前記半導体集積回路装置は、前記解析用制御信号が前記第2電圧レベルで、前記制御信号が前記第2電圧レベルの時に、通常動作モードとなる、半導体集積回路装置。
The semiconductor integrated circuit device according to claim 5.
The semiconductor integrated circuit device is in a normal operation mode when the analysis control signal is at the second voltage level and the control signal is at the second voltage level.
請求項2記載の半導体集積回路装置において、
前記解析用制御信号は、専用の入出力パッドを通して印加される、半導体集積回路装置。
The semiconductor integrated circuit device according to claim 2.
The analysis control signal is applied through a dedicated input / output pad.
請求項2記載の半導体集積回路装置において、
前記解析用制御信号は、前記半導体集積回路装置の内部の機能設定レジスタから印加される、半導体集積回路装置。
The semiconductor integrated circuit device according to claim 2.
The semiconductor integrated circuit device, wherein the analysis control signal is applied from a function setting register inside the semiconductor integrated circuit device.
請求項8記載の半導体集積回路装置において、
前記機能設定レジスタは、前記半導体集積回路装置に設けられているCPUから設定される、半導体集積回路装置。
The semiconductor integrated circuit device according to claim 8.
The function setting register is a semiconductor integrated circuit device set from a CPU provided in the semiconductor integrated circuit device.
複数のメモリセルおよび複数のワード線を含むメモリセルアレイと、
前記複数のワード線に接続される、複数の第1トランジスタおよび複数の第2トランジスタと、
を有し、
前記第1トランジスタは、ゲートに制御信号が入力され、ソースが接地電圧に接続され、ドレインが前記ワード線に接続され、
前記第2トランジスタは、ゲートに解析用制御信号が入力され、ソースが電源電圧に接続され、ドレインが前記ワード線に接続されている、半導体集積回路装置。
A memory cell array including a plurality of memory cells and a plurality of word lines;
A plurality of first transistors and a plurality of second transistors connected to the plurality of word lines;
Have
The first transistor has a gate receiving a control signal, a source connected to a ground voltage, a drain connected to the word line,
The second transistor is a semiconductor integrated circuit device, wherein an analysis control signal is input to a gate, a source is connected to a power supply voltage, and a drain is connected to the word line.
請求項10記載の半導体集積回路装置において、
前記第1トランジスタは、NチャネルMOSFETであり、
前記第2トランジスタは、PチャネルMOSFETである、半導体集積回路装置。
The semiconductor integrated circuit device according to claim 10.
The first transistor is an N-channel MOSFET;
The semiconductor integrated circuit device, wherein the second transistor is a P-channel MOSFET.
請求項11記載の半導体集積回路装置において、
前記半導体集積回路装置は、前記解析用制御信号が第1電圧レベルで、前記制御信号が前記第1電圧レベルの時に、解析状態となる、半導体集積回路装置。
The semiconductor integrated circuit device according to claim 11.
The semiconductor integrated circuit device is in an analysis state when the analysis control signal is at a first voltage level and the control signal is at the first voltage level.
請求項12記載の半導体集積回路装置において、
前記解析状態では、前記解析用制御信号の印加によって電流が流れるワード線について、物理現象の発生状態を観察することにより、不良を起こしているワード線の位置が特定される、半導体集積回路装置。
The semiconductor integrated circuit device according to claim 12, wherein
A semiconductor integrated circuit device, wherein in the analysis state, a position of a word line causing a defect is specified by observing a physical phenomenon occurrence state of a word line through which a current flows by applying the analysis control signal.
請求項13記載の半導体集積回路装置において、
前記半導体集積回路装置は、前記解析用制御信号が前記第1電圧レベルとは異なる第2電圧レベルで、前記制御信号が前記第2電圧レベルの時に、低消費電力モードとなる、半導体集積回路装置。
The semiconductor integrated circuit device according to claim 13.
The semiconductor integrated circuit device is in a low power consumption mode when the analysis control signal is at a second voltage level different from the first voltage level and the control signal is at the second voltage level. .
複数のメモリセルおよび複数のワード線を含むメモリセルアレイを有する半導体集積回路装置の解析方法であって、
前記メモリセルアレイの各ワード線に電流を流し、物理現象の発生状態を観察することにより、不良を起こしているワード線の位置を特定する工程を有する、半導体集積回路装置の解析方法。
A method for analyzing a semiconductor integrated circuit device having a memory cell array including a plurality of memory cells and a plurality of word lines,
A method for analyzing a semiconductor integrated circuit device, comprising a step of identifying a position of a word line causing a defect by passing a current through each word line of the memory cell array and observing a state of occurrence of a physical phenomenon.
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